( 4,0 pontos) Para o circuito dado, calcule: a) As potências ativa (se existir), reativa (se existir) e aparente, em cada componente;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para calcular as potências ativa, reativa e aparente em cada componente de um circuito. Isso está relacionado ao estudo de circuitos elétricos, especificamente no que diz respeito a como a energia elétrica é distribuída e consumida nos diferentes elementos do circuito. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre os tipos de potência e como calculá-las em resistores, indutores e capacitores.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que cada tipo de potência significa:
  • Potência Ativa §: É a potência que realmente realiza trabalho no circuito, convertendo energia elétrica em outras formas, como calor ou luz. É medida em watts (W).
  • Potência Reativa (Q): É a potência que oscila entre a fonte e os componentes reativos (como indutores e capacitores), sem realizar trabalho útil. Também medida em volt-ampere reativo (VAR).
  • Potência Aparente (S): É a combinação da potência ativa e reativa, representando a potência total fornecida à carga. É medida em volt-ampere (VA).

Passo 3

Para cada componente do circuito, vamos identificar se ele é resistivo, indutivo ou capacitivo, porque isso vai determinar como calculamos cada tipo de potência.
  • Resistor ®: Apenas consome potência ativa. Não tem potência reativa.
  • Indutor (L): Não consome potência ativa, mas possui potência reativa.
  • Capacitor ©: Também não consome potência ativa, mas possui potência reativa de sinal oposto ao indutor.

Passo 4

Agora, vamos às fórmulas para calcular cada tipo de potência:
  • Potência Ativa §:
  • Potência Reativa (Q):
  • Potência Aparente (S):
Onde:
  • é a tensão na componente,
  • é a corrente que passa pela componente,
  • é o ângulo de fase entre a tensão e a corrente.

Passo 5

Vamos aplicar essas fórmulas a cada tipo de componente:
  • Resistor ®: Como um resistor é puramente resistivo, o ângulo de fase graus. Portanto, e . Isso significa que:
  • Indutor (L): Para um indutor puro, o ângulo de fase graus. Portanto, e . Assim:
  • Capacitor ©: Para um capacitor puro, o ângulo de fase graus. Portanto, e . Assim:

Passo 6

Então, resumindo para cada componente:
  • Resistor:
    • Potência Ativa
    • Potência Reativa
    • Potência Aparente
  • Indutor:
    • Potência Ativa
    • Potência Reativa
    • Potência Aparente
  • Capacitor:
    • Potência Ativa
    • Potência Reativa
    • Potência Aparente

Resposta

Assim, para cada componente do circuito, as potências ativa, reativa e aparente são calculadas conforme descrito acima, utilizando as fórmulas apropriadas baseadas nas características de cada elemento.

Exercícios relacionados

Defina um indutor.
Quais são as características de corrente alternada.
Uma resistência e uma reatância indutiva estão ligadas em paralelo numa linha C.A. de 120 V. Calcule:
(a) Corrente nos ramos
(b) Corrente total fornecida pela fonte
© Potência consumida
(d) Construa o diagrama fasorial
Uma tensão ca de 110 V e 60 Hz é aplicada a um circuito série formado por um resistor e um capacitor . Responda o que se pede:
(a) Diagrama de fasores
(b) Tensão no resistor e reatância capacitiva
© Corrente e potência total do circuito